Training BERT

Process

1. Create Tokenizer
2. Make Dataset
3. NSP(Next Sentence Prediction)
4. Masking

Training

앞서 배웠던 내용이랑 조금 상반되는 내용이라 일단 적어본다.

도메인 특화 task에서는 Pretrained model을 fine-tuning하는 것보다, 도메인 특화 데이터만 사용해 새롭게 학습하(scratch)는 것이 더 성능이 좋다.

ref: https://huggingface.co/microsoft/BiomedNLP-PubMedBERT-base-uncased-abstract

생리학 저널들을 아카이빙하는 곳들 중 가장 큰 PubMed의 데이터를 사용해 새롭게 BERT를 학습한 논문이다.

생리학 관련 task들에 대한 BERT들의 score다. 가령, BC5-chem은 화학 관련 개체명 인식 task다. 이러한 도메인 특화 task들은 fine-tuning보다 생리학 관련 데이터만 사용해 처음부터 BERT를 학습시키는 것이 성능이 좋다.

Data

Dataset

model에 들어갈 수 있는 형태로 data를 바꿔준다. BERT 입장에서는 다음과 같이 data를 새롭게 생성해 모델에 넣어줘야된다.

• input_ids: Token Embedding을 통해 생성된 Vocab Id.
• token_type_ids: Segment Embedding을 통해 생성된 Segment Id.
• Positional encoding 정보

target_seq_length

https://github.com/huggingface/transformers/blob/5e3b4a70d3d17f2482d50aea230f7ed42b3a8fd0/src/transformers/data/datasets/language_modeling.py#L247

github에 있는 BERT 코드다. 여기서 BERT의 Embedding size를 다음과 같이 조절한다.

• max_num_tokens: BERT에 들어갈 수 있는 최대 token 개수

target_seq_length = max_num_tokens
if random.random() < self.short_seq_probability:
     target_seq_length = random.randint(2, max_num_tokens)

short_seq_probability에 의해서 확률적으로 target_seq_probability가 랜덤한 값을 가진다.

이렇게 조절해주는 이유는 모델의 범용성 때문이다. 만약 max_num_token대로 모든 데이터를 꽉꽉 채워서 학습하면 해당 모델은 max_num_token 이외의 token 수를 입력받으면 제대로 처리하지 못할 가능성이 높다. 따라서 확률적으로 최대 Embedding size를 조절해줘서 유연한 모델을 만들고자 한다.

Segment 조절

https://github.com/huggingface/transformers/blob/5e3b4a70d3d17f2482d50aea230f7ed42b3a8fd0/src/transformers/data/datasets/language_modeling.py#L258

258번줄부터는 Segment를 조절하기 위한 코드다. Dataset은 max embedding size를 꽉 채우는 데이터를 만들려고 노력할 것이다. 즉, ‘문장_1[SEP]문장_2’의 token size가 부족하다면 ‘문장_1+문장_2[SEP]문장_3+문장_4’과 같이도 만들겠다는 것이다. 물론 Segment는 여전히 2개다. ‘문장_1+문장_2’가 하나의 Segment가 되는 것이다.

이 때, 코드에서는 랜덤하게 Segment A(첫번째 segment)의 길이를 자른다. 말 그대로 랜덤한 정수 값을 얻고 해당 값까지만 Segment로 사용한다.

Truncation

https://github.com/huggingface/transformers/blob/5e3b4a70d3d17f2482d50aea230f7ed42b3a8fd0/src/transformers/data/datasets/language_modeling.py#L293

‘SegmentA[SEP]SegmentB’가 최대 Embedding size를 넘어설 수도 있다. truncation 작업이 필요한 조건이다.

truncation은 아래의 작업을 반복한다.

1. 랜덤하게 Segment A와 B 중 한 가지를 선택한다.
2. Segment의 가장 뒤에 오는 token을 제거한다.
3. token 개수를 검사하고 다시 truncation이 필요하면 1번으로 회귀.

Dataloader

model에게 어떻게 data를 전달할 것인가를 결정. BERT 입장에서는 Masking을 어떻게 할 것인가에 대한 문제가 된다.